2004 Fiscal Year Annual Research Report
高等植物ホウ素トランスポーターの発現制御機構と膜輸送機構
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04J10401
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高野 順平 東京大学, 生物生産工学研究センター, 特別研究員PD
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| Keywords | 植物栄養 / トランスポーター / エンドサイトーシス |
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| Research Abstract |
ホウ素欠乏および過剰害は、作物の生産性を低下させる農業上の問題点である。植物においてホウ素栄養状態を適切にコントロールするため、植物のホウ素吸収・移行機構の理解が重要である。しかしながら、これまでホウ素輸送の分子的実態は明らかでなかった。私たちは昨年度までに、世界に先駆けてホウ素の積極輸送を担うホウ素トランスポーターBOR1を同定した。
本年度は、ホウ素栄養状態によるBOR1の制御メカニズムを解析した。その結果、BOR1のホウ素輸送活性は、低ホウ素条件下で顕著であり、高濃度のホウ素添加によってすみやかに抑制されることを明らかにした。これは、過剰なホウ素輸送による過剰害を防ぐための適応反応と考えられる。さらに、BOR1タンパク質は低ホウ素条件下で細胞膜に安定に局在するが、高濃度のホウ素の添加により液胞へ輸送されて分解されることを明らかにした。これは、植物細胞膜タンパク質の栄養条件による分解制御と、液胞へといたるエンドサイトーシス経路を示した最初の例である。本成果は、現在Proceedings of the National Academy of Science誌に投稿準備中である。本研究は、東京大学生物生産工学研究センターにて行った。
本年度はまた、アフリカツメガエルの卵母細胞を用いて、BOR1および新規ホウ素輸送体候補のホウ素膜輸送活性を解析した。その結果、新規ホウ素輸送体の同定に成功し、この輸送体は水とホウ酸のチャネル活性を有することを明らかにした。本成果については、論文執筆中である。本研究は、ドイツ、Tuebingen大学のUwe Ludewig博士の研究室にて行った。
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